超材料研發出光學隱形斗篷！
導讀：最近斯坦福大學的工程師設計了一種“隱形”超材料，其結構在設計上可以引導電磁波繞過物體，只讓它們在物體的另一側出現，就好像穿過一個空無的空間，達到讓物體隱形的效果。最可喜的是，這種材料的色域折射範圍幾乎囊括了各種可見光的顏色。
還記得電影《哈利波特》中的隱形斗篷嗎，這種斗篷的原理是，使用可以對普通光波波長達到負折射指數的材料， 比如把從紅色變成紫色，跟周圍環境融為一體。通常這種人工結構的光學材料,限制了隱形的顏色範圍，某種材料只對特定顏色有隱形作用。
但斯坦福大學的工程師設計了一個顏色控制域超寬的超材料，超材料的結構在設計上可以引導電磁波繞過物體，只讓它們在物體的另一側出現，就好像穿過一個空無的空間，達到讓物體隱形的效果。最可喜的是，這種材料的色域折射範圍幾乎囊括了各種可見光的顏色。
之前杜克大學製造的第一個隱形斗篷，是通過彎曲物體周圍的光線來達到隱形目的的，如下圖示意，當然實際的隱形過程要復雜地多。而且當時你不能控制隱形的是哪一部分，只能保證有一部分是隱形的。
為了達到有效的隱身，你必須對所有的光波波長達到顯著控制的能力，而這個是由光學材料決定的，通常都是納米級別的，本質上是一些微小的電磁場和電路，但能處理光的電場和磁場。
全新的超材料
以前試驗過的超材料可以控制的波長是非常有限的，斗篷也只對幾種特別的光具有隱形功能，比如黃色的時候效果就特別不明顯。但斯坦福大學的團隊設計了一種新型的超材料，其結構優勢允許材料有效處理多種顏色下的電場和磁場。
材料中使用到的技術叫做“保角變換”（又稱保角映射），根據材料的屬性，可以把一個二維材料“折疊”成一個三維納米級的對象，形狀就像一彎新月，但是保留了那些光的原始性質。
新的斯坦福超材料由一個三維週期性陣列組成，來源於三種人工的納米粒子。進入到可見光的時候，材料會顯示出負折射指數（光會朝著相反的方向折射）的特性，比如可以把藍色變成紅色。實驗的結果證明，除了那些非常極端的可見光譜，一般的光譜都可以成功進行負折射。
經過後續的一些調整處理後，這個材料將會對整個可見光譜的作用非常大，斯坦福大學表示，基於這個原理某一天製造真正的隱形斗篷將是非常容易的，當然是相對於人眼來說的，
不過這些可以自由控制光的超材料將來會帶來什麼呢，這是非常讓人期待的，混亂還是便利？
資料來源：雷鋒網
還記得電影《哈利波特》中的隱形斗篷嗎，這種斗篷的原理是，使用可以對普通光波波長達到負折射指數的材料， 比如把從紅色變成紫色，跟周圍環境融為一體。通常這種人工結構的光學材料,限制了隱形的顏色範圍，某種材料只對特定顏色有隱形作用。
但斯坦福大學的工程師設計了一個顏色控制域超寬的超材料，超材料的結構在設計上可以引導電磁波繞過物體，只讓它們在物體的另一側出現，就好像穿過一個空無的空間，達到讓物體隱形的效果。最可喜的是，這種材料的色域折射範圍幾乎囊括了各種可見光的顏色。
之前杜克大學製造的第一個隱形斗篷，是通過彎曲物體周圍的光線來達到隱形目的的，如下圖示意，當然實際的隱形過程要復雜地多。而且當時你不能控制隱形的是哪一部分，只能保證有一部分是隱形的。
為了達到有效的隱身，你必須對所有的光波波長達到顯著控制的能力，而這個是由光學材料決定的，通常都是納米級別的，本質上是一些微小的電磁場和電路，但能處理光的電場和磁場。
全新的超材料
以前試驗過的超材料可以控制的波長是非常有限的，斗篷也只對幾種特別的光具有隱形功能，比如黃色的時候效果就特別不明顯。但斯坦福大學的團隊設計了一種新型的超材料，其結構優勢允許材料有效處理多種顏色下的電場和磁場。
材料中使用到的技術叫做“保角變換”（又稱保角映射），根據材料的屬性，可以把一個二維材料“折疊”成一個三維納米級的對象，形狀就像一彎新月，但是保留了那些光的原始性質。
新的斯坦福超材料由一個三維週期性陣列組成，來源於三種人工的納米粒子。進入到可見光的時候，材料會顯示出負折射指數（光會朝著相反的方向折射）的特性，比如可以把藍色變成紅色。實驗的結果證明，除了那些非常極端的可見光譜，一般的光譜都可以成功進行負折射。
經過後續的一些調整處理後，這個材料將會對整個可見光譜的作用非常大，斯坦福大學表示，基於這個原理某一天製造真正的隱形斗篷將是非常容易的，當然是相對於人眼來說的，
不過這些可以自由控制光的超材料將來會帶來什麼呢，這是非常讓人期待的，混亂還是便利？
資料來源：雷鋒網